φ311mm垂直钻井系统现场试验分析.pdf

第 3 2卷 第 3期 2 0 1 0年 5月 石 油 钻 采 工 艺 0I L DRI L LI NG PR0DUCT1 0N TECHNOLOGY V0 1 ． 3 2 No ． 3 Ma v 2 01 0 文章编号 1 0 0 0 7 3 9 3 2 0 1 0 0 3 0 0 0 40 5 O3 1 1 m m垂直钻井系统现场试验分析 陈 若 铭 刘 伟 陈 嘉 陵 张 宝 龙 李 伟 成 检 林 西部钻探工程有限公 司克拉玛依钻 井工艺研 究院 ， 新疆克拉玛依8 3 4 0 0 0 摘要油气井防斜、 纠斜问题是钻井过程中普遍存在但一直未能彻底解决的经典性难题之一。经过数年攻关， 开发出具有 自主知识产权的 0 3 1 1 mm主动式垂直钻井系统， 并分别于2 0 0 9年 9月及 l 1 月相继在 T 8 2 0 6 6井、 T 8 2 0 6 5井进行了首次试验， 获得成功。从 03 1 1 mm垂直钻井系统自身结构特点出发， 结合现场实际， 对现场试验方案、 试验难点及对策、 现场试验步骤进 行 了分析探 讨 ， 并对现 场试验过程、 试验效果进行 了阐述 、 分析 。试验证 明， O3 1 1 mm垂直钻井 系统在 陡构造地层 、 大倾角地层 、 断层 、 地应力异常地层的钻探 中， 纠斜 、 防斜 效果显著 ， 快速钻进能力强， 可进 一步推广应用。 关键词垂直钻井系统；现场试验； 纠斜防斜 中图分 类号 T E 2 4 3 文献标识码 A Fi e l d t e s t o f O3 1 1 mm v e r t i c a l dr i l l i ng s y s t e m C H E N R u 0 mi n g ， L I U We i ， C H E N J i a l i n g ， Z H A N G B a 0 1 0 n g ， L I We i ， C H E N G J i a n l i n Dr i l l i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c h I n s t i t u t e ， W e s t e r n Dr i l l i n g En g i n e e r i n g C o m p a n y ， K a r a m y 8 3 4 0 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t P a c k e d h o l e a n d we l l s t r a i g h t e n i n g i s s u e s a r e c o mmo n c l a s s i c a l c r u x wh i c h c o u l d n o t b e s o l v e d c o mp l e t e l y ． T h e Ka r a my Dr i l l i n g T e c h n o l o g y Re s e a r c h I n s t i t u t e o f t h e We s t e rn Dr i l l i n g E n g i n e e r i n g Co mp a n y fi n a l l y d e v e l o p s t h e 03 1 1 mm a c t i v e v e r t i c a l d ri l l i n g s y s t e m wi t h i n d e p e n d e n t i n t e l l e c t u a l p r o p e r t y r i g h t s a ft e r m a n y y e a r s o f r e s e a r c h ． T h e d r i l l i n g s y s t e m wa s s e p a r a t e l y t e s t e d a t T 8 2 0 6 6 a n d T8 2 0 6 5 we l l i n S e p t e mb e r a n d No v e mb e r 2 0 0 9 。 g r e a t S u c c e s s wa s o b t a i n e d ． F r o m t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e s t r u c t u r e o f t h e s y s t e m， c o mb i n i n g wi t h fi e l d p r a c t i c e ， t h i s p a p e r a n a l y z e s a n d d i s c u s s e s t h e fi e l d t e s t p r o g r a m， t e s t d i f fi c u l t i e s a n d s o l u t i o n s a s we l l a s p r o c e d u r e s ． T e s t c o u r s e a n d e ffe c t a r e i l l u s t r a t e d a n d a n a l y z e d ． T e s t p r o v e s t h a t t h e 03 1 1 mm v e r t i c a l d r i l l i n g s y s t e m h a s r e ma r k a b l e p a c k e d h o l e a n d we l l s t r a i g h t e n i n g e ffe c t a n d f a s t d r i l l i n g c a p a c i t y d u r i n g d r i l l i n g i n p r e c i p i t o u s t e c t o n i c s t ru c t u r e f o r ma t i o n s ， f o rm a t i o n s wi t h hi gh i n c l i na t i on a ng l e ， f a ul t s ， a nd f or ma t i o n s wi t h a b no rm a l i n s i tu s t r e s s ． I t s a p pl i c a t i on co u l d be p r o mo t e d f ur t he r ． Ke y wo r d s v e rt i c a l d ri l l i n g s y s t e m ； fi e l d t e s t ； p a c k e d h o l e a n d we l l s t r a i g h t e n i n g 在油气 田钻探过程 中， 由于下部钻具组合特性及 地层造斜效应的综合作用， 钻头总有偏离垂直轨道的 趋势 。在高陡构造地层 ， 由于受山体扩张和山体重力 所造成的挤压作用 ， 使构造带地层变形剧烈， 倾角变 异大， 并存在各向异性的高地应力， 致使井斜 问题成 为一个技术瓶颈， 严重制约着钻井的质量和效益。从 国内外成熟的防斜 、 纠斜技术现状来看 ， 应用较多的 为钟摆钻具组合和满眼钻具组合， 但钟摆钻具组合是 以牺牲钻压， 即轻压 吊打来实现的， 凸显快速钻进与 防斜打直这一矛盾。而满眼钻具组合多用于稳斜， 而 不适用于纠斜。近年来， 又发展了偏轴钻具 、 柔性钟 摆钻具 、 弯螺杆配合无线随钻控制井斜等技术 ， 虽取 得了一定的成绩 ， 但由于现场条件 、 运用方式的差异 ， 仍存在一些有待解决的问题。因此， 迫切需要进一步 深入研究 ， 以寻求更加行之有效的技术。 垂直钻井系统纠斜 、 防斜T艺是钻井领域 的一 项前沿技术， 是 目前机电液一体化钻井工具 的典型 代表 。在垂直钻井工具 的研制开发方面， 国外 的一 作者简介 陈若铭 ， 1 9 8 4年毕业于西南石油大 学钻 井工程 专业， 2 0 0 2年毕业 于中国石油大学石油与天然气工程专业 ， 获 工程硕 士学位 。 现从事钻井专业相 关项 目的科研 、 生产及管理工作 ， 院长， 高级工程师。 陈若铭等 O3 l l mm 垂直钻 井系统现场试验分析 5 些公 司起步较早 ， 斯伦贝谢 、 贝克休斯等几家国外公 司只提供技术服 务， 不 出售 J 具产品。国内某些科 研院所近几年来虽然也取得 厂一些进展 ， 但还是停 留在理论研究 、 方案设计等方面 0 3 1 1 mm垂直钻井系统研制开发是西部钻探工 程有限公 司重点科研项 目。该项 目于 2 0 0 8年年初 立项 ， 截至 2 0 0 9年 9月 ， 第 1套具有 自主知识 产权 的 O 3 1 1 mm主动式垂直钻井系统工具研制成功 ， 经 测试 ， 该 _T具 已具 备入 井钻进条件 ， 并 分别于 2 0 0 9 年 9月及 1 1 月相继在 T 8 2 0 6 6井 、 T 8 2 0 6 5 井 进行 了 首次试验 ， 获得成功。 l O3 1 1 mm垂直钻井系统现场试验 Fi e l d t e s t O f l 2 I 3 1 1 mm v e r t i c a l d r i l l i n s y s t e m 1 ． 1 试验 原理 Te s t p r i nc i p l e s 03 1 1 mm垂直钻井系统 主要 由测斜系统 、 控制 系统组成。其中 ， 测斜系统 的电力 、 控制系统的动力 均 由钻柱旋转提供 。 应用该垂直钻井工具进行纠斜 、 防斜钻进时， 如测斜 系统检测到井眼井斜角达到 门 限值时 ， 控制系统将被激活 ， 在液乐作用下 ， 工具翼 板将沿工具径向伸 向井眼高边 ， 作用于井壁 ， 可对丁 具施加反方 向作用力 ， 从而在钻头处产生降斜侧 向 力。如井斜角低于门限值时 ， 1 具翼板收缩 ， 钻头降 斜侧 向力将消失 ， 如此反复 ， 始终促使井眼轨迹趋向 垂直方向。 0 3 1 l mm垂直钻井工具主要 由转换接头 、 中心 管 、 发电机 、 外筒 、 测斜模块 、 电磁阀、 柱塞 、 翼板及油 泵构成 ， 是一种典型的井下闭环钻井工具 ， 具有 自主 发电 、 侧 向力可调 、 井下 闭环控制 、 工作数据井下储 存后 回放等功能 ， 其参数见表 1 表 1 03 1 1 mm垂直钻井工具参数 Ta bl e 1 Pa r a me t e r s of 03 1 1 mm ve r t i c a l dr i l l i n g t o o l s 参数 数值 参数 数值 本体 最小外径 ／ mm 3 0 4 抗 内压力 ／ MP a 5 5 本体最 小内径 ／ mm 6 8 抗 搔 力／ MP a 5 5 自由翼板外径 ／ mm 3 2 5 抗拉强度 ／ k N 1 7 0 0 工具总长 ／ m 6 ． 7 扣 型 6 3 0 6 3 0 1 ． 2 试验内容 Te s t c o n t e n t 1 0 3 1 1 mm垂 直钻 井 系 统 纠斜 、 防斜能 力 检验 『 具纠斜 、 防斜能力 的钻压 、 转速敏感性 ；检验 __ L 具在较高地层倾角 、 不同地层 岩性条件下的纠斜 、 防斜效果。确定该工具每钻进 3 0 m 的纠斜 、 防斜井 斜角度范罔。 2 O3 1 1 mm垂直钻井系统快速钻进能力。检 验工具在防斜 、 纠斜 的同时， 兼顾快速钻进的能力。 选择同区块已完钻井 ， 对 比同一地层钻速值。 3 03 1 1 mm垂直钻井系统应用可靠性。检验 工具在井 内温度 、 井 内压力 环境 下的运作可靠性 ； 检验T具 在设计最高扭矩值 、 设计钻 、 井内冲击 、 振动 、 负载条件下的工作可靠性 ；检验工具在 正常 钻进 、 正常起下钻等工况下的作业 可靠性 ；检验T 具应对复杂情况 的处理能力。 1 ． 3实验方 法 Ex p e r i me n t a l me t h o ds 1 ． 3 ． 1 纠斜、 防斜检验垂直钻井 1 具在不同钻压 ， 合适转速条件下的纠斜 、 降斜能力。确定钻压范 围 为 5 0 ～ 2 5 0 k N， 转速范 同为 6 0 ～ 9 0 r ／ mi n 。记 录全套 钻井参数 ， 包括 时间、 井深 、 钻压 、 转速 、 排量 、 密度 、 立压 、 扭矩 、 方位角 、 井斜角、 钻时、 岩性等。 1 设计排量为 4 0 ～ 5 0 L ／ s ， 初始转速为 6 0 r ／ rai n ， 钻压为 0 k N， 测斜 1 次， 记录全套钻井参数 。 2 施加初始钻压 6 0 k N， 转速逐渐增至 7 5 r ／ mi n 左右后 ， 开始钻进。每钻完 1 根单根 、 半根单 根时， 记录静态测斜数据 1次。每钻完 1 ／ 4根单根 、 3 ／ 4根 单根时 ， 记录动态测斜数据 1 次。 3 在 卜 述钻井参数下， 当钻完第 l 根单根后 ， 钻 压增加 至 1 0 0 k N， 其余 参数不变。钻井参数记录方 法同上。 4 再 次钻 完 1 根单 根 后 ， 钻 压 再增 加 2 0 ～ 5 0 k N， 如此反复 ， 直至钻 压增 加至 2 5 0 k N。钻 井参 数 记录方法不变。值得注意的是 ， 在 述操作期问 ， 应 密切监测扭矩 ， 该值不得超过 1 0 k N m， 否则 ， 钻压 增值幅度 应变小 ， 或维持原值 ， 或减小 ， 具体情况可 由现场项 目组确定。 5 在扭矩波动最大值低于 1 0 k N m情况下， 尽 量加大钻压快速钻进 ， 钻压值可由项 目组根据现场 实钻情况确定 ， 直至钻完试验井段。期间 ， 钻井参数 记录方法不变。 1 ． 3 ． 2 快速钻进按上述试验方法 ， 每钻进 1 ／ 4根单 根记录全套钻井参数 1 次 ， 直至钻达设计试验井深 ， 对 比相 同区块 已完钻井的机械钻速 1 ．3 ．3 应用可靠性垂直钻井工具井内作业期间， 应密切关注各种钻井参数 的变化情况， 以评估垂钻 工具 l J 作状况 。如纠斜 、 降斜能力 良好 ， 各钻井参数 显示正常 ， 则可初步判断垂钻工具T作稳定。否则， 6 石油钻采工艺 2 0 1 0年 5月 第 3 2卷 第 3期 可通过调整钻压 、 转速等钻井参数 ， 或转换为循环 、 划眼、 短提、 提钻等工况予以应对。当垂钻工具提出 井口后， 应及时提取工具电子元件储存的信息， 并予 以分析。另外 ， 还应检验工具各部件所处 的状况及 受损情况。总之 ， 可通过垂钻工具 的钻进及 出井信 息 ， 检验、 评价垂钻工具现场应用可靠性。 2 O 3 1 1 m m垂直钻井系统现场试验难点及对 策分析 Di f f i c ul tie s a n d s o l uti o n s t o t h e fie l d t e s t o f I 2 l 3 1 1 mm v e r t i c a l d r i l l i n g s y s t e m 1 鉴于此次钻进为垂直钻井工具 的初次试验 ， 工具的发电系统、 测斜系统、 控制系统在井内压力 、 温 度环境下， 如在径向、 轴向施加负载， 周向加以扭矩， 整体遭受转动、 震动及冲击， 其工作状况将呈现复杂 化 ， 风险也大为增加。因此 ， 工具在井 内作业的可靠 性有待进一步检验， 并应采取适 当技术措施， 以降低 风险。试验过程中， 应优选钻压 、 转速， 加大钻井液排 量 ， 密切监测立压 、 扭矩变化情况 ， 如扭矩波动 ， 出现 憋跳， 或岩屑返出异常， 应分析原因， 及时采取对策 ， 或调整钻井参数， 或循环划眼， 或短提， 或提钻。 2 T 8 2 0 6 6井 、 T 8 2 0 6 5 井试验井段地质层位较 多， 岩性复杂 ， 且交接处地带易破碎 、 掉块 ， 从而影响 垂直钻井工具的降斜 、 纠斜效果。试验过程中， 应加 强井斜监测频率 ， 并根据地层三压力剖面 ， 优选钻井 液密度 ， 切实维护好钻井液性能。另外， 还应优选钻 井参数 ， 实现快速 、 安全钻进。 3 鉴于垂直钻井工具翼板支撑处不旋转 ， 且最 大外径 为 3 0 4 ml T l ， 因此 ， 工具在井内遇阻的风险较 大 ， 解卡能力较弱。对于可能出现 的垮塌 、 卡钻等复 杂情况 ， 应 以预防为主， 如优选钻压及转速， 避免憋 跳 ， 平稳送钻 ， 避免高扭矩 ； 起下钻平稳 ， 控制速度 ； 增强钻井液的润滑性能等。另外 ， 在钻具组合中， 应 加入随钻震击器。 4 钻具组合设计是否合理， 将直接影响到垂直 钻井工具 的纠斜 、 降斜效果。根据垂直钻井工具纠 斜 、 防斜原理 ， 运用相关管柱力学理论予 以分析 ， 垂 直钻井工具应尽量安装于近钻头处， 且其上部组合 中必须具备稳定的支点 ， 即安装稳定器 ， 其尺寸在允 许的情况下 ， 应尽量加大 。另外 ， 稳定器应尽量直接 连接于工具之上 ， 如 中间安装有钻铤 ， 则此组 合接 近钟摆钻具， 虽在小钻压下对纠斜、 防斜有利 ， 但不 易施加大钻压 ， 本试验方案为小钻压逐渐加至较大 钻压。如井眼不稳 ， 井眼扩大率偏高 ， 可再安置 1 只 稳定器， 以形成更加稳 固的支点 ， 如稳定器位置不合 理， 则会影响钻头的纠斜侧向力。 3 现场试验步骤 Ex o e r i m e n t a l p r o c e d u r e s 3 ． 1 前提条件 Pr e r e qu i s i t e s 1 钻井相关设备要求。动力设备、 刹车系统 、 游 动系统、 井控系统运转正常；指重表显示准确 ， 转盘 可在4 5 ～ 1 2 0 r ／ m i n 范围内正常运转； 泥浆泵工作正 常 排量 2 5 ～ 5 0 L ／ s ， 泵效良好 ， 空气包压力不得低 于泵工作压力的 1 ／ 3 ；固控设备达到 “ 四级 ”净化要 求； 安装扭矩仪并运作正常， 且立管上预留压力传 感器接 口 1 个。 2 钻井液性能要求。密度为 1 ． 1 5 - 1 ． 6 0 g ／ c m ， 滤饼厚度 ≤ 0 ． 5 mm， A P I 失水 ≤5 mL， 塑性黏度 为 2 5 ～ 4 0 mP a S ， 润滑性 ≤ 0 ． 0 4 ， 含砂量 ≤ 0 ． 3 ％。另 外 ， 钻井液 中不含堵漏材料。 3 ； 牛眼条件要求 。 井壁稳定 ， 井眼无缩径 、 垮塌 、 掉块、 狗腿等现象， 井眼扩大率≤3 ％； 井底无落物。 3 ． 2 井内起下作业 Tr i pp i n g o p e r a tio ns 1 将垂直钻井系统 吊至钻台， 连接至钻具组合 中， 再进行仪器测试。上述过程应谨慎操作 ， 严防碰 伤。 2 起下钻操作应平稳， 下放或上提应均匀， 禁止 急刹猛放 ， 速度控制在 0 ． 5 m／ s以内。 3 遇 阻时 ， 应适当上下活动钻具 ， 若不通过 ， 可 开泵循环划眼 ， 钻压 2 0 - 4 0 k N。 4 严重遇阻时不能强行下钻 ， 必须提钻检查 ， 再 下入通井钻具组合实施通井。 3 ． 3 钻进作业 Dr i l l i n g o pe r at i o ns 1 钻压开始控制在下限范 围， 根据钻速及井底 工况 ， 逐渐增加至钻压上限 现场按技术人员要求 。 2 扭矩应控制在 1 0 k N m内， 否则应降低钻压， 或上提钻具 ， 或调低转速 ， 待正常后， 方可继续钻进。 3 可根据井斜 、 扭矩变化情况 ， 调整钻压及转 速， 以测试垂直钻井工具的降斜 、 纠斜性能。 4 应严格按设计钻井参数钻进 ， 每钻进 1 ／ 4单 根 ， 应收集并记录全套钻井参数 1 次。 5 钻进过程 中要求钻压施加平稳 ， 送钻均匀 ， 严 陈若铭等 O3 1 l mm 垂直钻井系统现场试验分析 7 防顿钻 、 溜钻。 6 每钻进 8 0 ～ 1 0 0 m视井眼情况短提 1 次 。 7 钻进作业中， 应密切观察立压、 扭矩 、 悬重等 参数 的变化情况 ， 如 出现异常 ， 波动较大 ， 应立即停 止钻进 ， 检查原因 ， 并调整技术措施 。 8 钻进作业 中， 如 现憋跳现象 ， 应及时分析原 因， 可根据具体情况适当调整钻压 、 转速 ， 或循环、 划 眼， 或提钻换钻头。 9 井队应配有专人定期检测 、 维护钻井液性能 ， 维持其密度 、 黏度 、 切力 、 固相含量等参数的稳定 。 1 0 钻进作业中， 技术人员应经常到振动筛处检 验钻井液 的携岩情况 ， 如有异常 ， 应及 时分析 ， 及 时 处 理 。 4 井例 Ca s e s T 8 2 0 6 6 井和 T 8 2 0 6 5井均位于新疆准噶尔盆地 克拉玛依油 田八 区， 目的层均为三叠系克下组 。在 垂直钻井工具试验 中， T 8 2 0 6 6井所钻遇 的地层有 白 碱滩组 、 克 上组 和克下组 ， T 8 2 0 6 5井所钻遇 的地层 有克上组 、 克下组和石炭系。 4 ． 1 T 8 2 0 6 6井 W e l lT8 2 0 6 6 T 8 2 0 6 6井设计井深为 2 l 0 0 m， 一开应用 0 4 4 4 ． 5 mm牙轮钻头钻至井深 1 0 0 ． 5 m， 下人 O3 3 9 ． 7 mm表 层套管 1 0 0 m。 二开应用 0 3 1 1 ． 1 5 mm牙轮钻头钻进 ， 测深 3 1 9 ． 6 5 m处 的井斜 角为 0 ． 6 。 ， 此后 ， 随着井 深 的增加 ， 井斜角也在不断加大 ， 测深 9 7 5 ． 5 4 m处 的井 斜角已达到 3 ． 1 。 ， 井 队开始实施 吊打 4 O ～ 6 0 k N钻 压 。吊打后， 机械钻速缓慢 ， 且井斜角仍然持续增 加 ， 测深 1 0 0 7 m处的井斜角已升至 3 ． 7 。 。在此条件 下， 为兼顾快速钻进 同纠斜 、 防斜这一矛盾 ， 决定 下 人垂直钻井工具 。 垂直 钻井工 具 在测试 完毕 后 ， 于 2 0 0 9年 9月 1 7日入井 ， 9月 1 8日钻进 ， 当时井深为 1 0 0 7 m。钻 进过程 中， 钻井液性能严格按设计执行 ， 实际排量为 4 6 L ／ s 。 ， 转速初 始值为 6 0 r ／ mi n ， 逐渐加 大， 当超过 8 0 r ／ mi n时 ， 出现憋跳现象。此 时， 为保证垂直钻井 工具电子元件性能的稳定 ， 转速稳至 7 5 r ／ mi n左右。 钻进的初始钻压为 6 0 k N， 进尺 9 ． 1 4 m后 ， 逐步增至 1 0 0 k N。当钻进至井深 1 0 5 0 m时 ， 再次逐渐增加钻 压 ， 但超过 1 2 0 k N后 ， 憋跳现象严重 ， 此后 ， 钻压一 直保 持为 1 0 0 ～ 1 2 0 k N。当钻进 至 1 1 4 5 ． 7 0 m时 ， 试 验完成 ， 准备起钻 。 此 次试 验 ， 进 尺 为 1 3 8 ． 7 0 m， 纯 钻 时 共 3 5 h 2 7 mi n ， 平均机械钻速为 3 ． 9 1 m／ h 。 4 ． 2 T 8 2 0 6 5井 W e l l T8 2 0 6 5 T 8 2 0 6 5井设计井深为 2 0 9 0 m， 其井身结构 、 钻 具组合及钻井参数与 T 8 2 0 6 6井相似。该井垂直钻 井 日期 为 2 0 0 9年 1 1 月 2 4日至 2 9日， 钻进井段 为 1 0 0 7 -1 1 9 4， 64 1 T I 。 此 次 试 验 ， 进 尺 为 I 8 7 ． 6 4 i n， 纯 钻 时 共 8 3 h 7 mi n ， 平均机械钻速为 2 ． 2 6 m／ h 。 4 ． 3 试验效果分析 Te s t r e s ul t s a na l y s i s 4 ． 3 ． 1 纠斜、 降斜效果分析T 8 2 0 6 6井 白碱滩组地 层底界为 1 0 4 0 1T I ， 地层倾 角为 l 2 。 ， 克上组地层底界 为 l 1 4 0 m， 克下组地层底界为 1 1 9 0 i n ， 上述二地层 的倾角均为 1 5 。 。分析该井测斜数据 ， 测深 1 0 0 7 1 T I 处 的井斜角 为 3 ． 7 。 ， 随后逐步 下降， 测深 1 0 5 9 ． 2 2 I I 1 处 的井斜角 已降为 2 ． 7 。 。此后 的井斜角波动不大 ， 起伏 于 3 ． 0 ～ 3 ． 3 。 之间 ， 测深 1 1 4 1 ． 5 1 T I 处 的井斜 角为 2 ． 9 。 。根据上述数据 ， 结合地质资料 ， 可得出如下结 论 在 1 0 0 7 ～ 1 1 4 5 ． 7 IT I 试验井段 ， 如应用常规钻具组 合 ， 钻压在 6 0 k N 以上时 ， 井斜角持续增加 ， 且增幅 较快。钻压在 6 0 k N以下时， 仍然存在增斜的风险， 且机械钻速十分缓慢。而该井段应用垂直钻井工具 ， 可施加较高钻压 相对于吊打 ， 实现快速钻进 ， 且井 斜角下降。 分析 T 8 2 0 6 5井测 斜数 据， 测深 1 0 0 8 1 T I 处 的井 斜角为 1 ． 9 8 。 ， 随后开始下降。值得注意的是 ， 随着 井眼的加深 ， 地层倾 角在加大 ， 钻至 1 l 1 5 1 T I ， 进入石 炭系时， 地层倾角已达 2 4 。 ， 而该井井斜角却依然稳 步下降， 直至试验结束 。测深 1 1 9 4 ． 8 1T I 处 的井斜角 已降至 0 ． 4 1 。 。另外 ， 在试验结束 ， 井 队应用常规钻 具组合继续钻进 中， 井斜角攀升较快 ， 至 1 3 6 6 ． 4 5 1 T I 时 ， 井斜角已达到 3 ． 2 5 。 。 试验说明， 0 3 1 1 mm垂直钻井系统纠斜 、 降斜能 力较强， 达到了预期效果 。 4 ． 3 ， 2机械 钻 速 对 比 分 析T 8 2 0 6 6井 在 9 8 2 ． 0 4 ～ 1 0 0 7 r n井段 ， 应用 常规钻具组合钻进时 ， 为控制井 斜角大小， 采用吊打方式 4 0 k N ， 钻速为 2 1 4 m／ h 。 较为缓慢。应用垂直钻井工具钻进时 ， 平均机械钻 速为 3 ． 9 1 m ／ h 。其中， 在 1 0 0 7 ～ l 0 1 6 ， 1 4 IT I 井段 ， 低钻 压磨合钻头 ， 钻压为 6 0 k N， 机械钻速为 1 ． 2 5 m／ h ， 而 8 石油钻采工艺 2 0 1 0年 5月 第 3 2卷 第 3期 在 1 0 1 6 ． 1 4 ～ 1 1 4 5 ． 7 m井段 ， 钻压 1 0 0 ～ 1 2 0 k N， 机械钻 速达到 4 ． 6 1 m／ h ， 为上段常规钻具吊打机械钻速的 2 ． 1 6倍。 同样 ， T 8 2 0 6 5井垂直钻井实验井 段， 地层倾角 较高， 如应用常规钻具组合钻进 ， 采用 吊打方式 ， 钻 压值 只能维持为 4 0 ～ 6 0 k N， 而该井段应用垂直钻井 工具 ， 钻压大部分时间维持在 1 1 0 k N以上 ， 机械钻 速增幅明显。 试验说明， 03 1 1 mm垂直钻井系统可在较高倾 角地层施加大钻压 ， 从而大幅度s D i l 钻井机械速度。 4 ． 3 _ 3 垂直钻 井工具井内应用可靠性分析垂直钻 井工具在井 内作业过程 中， 从 纠斜 、 降斜能力 、 起下 钻状况 、 岩屑返出情况 、 扭矩 、 立压等参数来看 ， 其工 作状态正常。出井后 ， 其外观正常， 翼板牢靠 。返 回 厂房后， 其储存的参数信息完整， 电源控制模块、 执 行机构 、 液压伺服机构 、 整体密封性能等均达到了设 计要求。 试验说明， 03 1 1 mm垂直钻井系统在井下工作 正常 ， 性能可靠。 5 认识及建议 Re c o g n i t i o n s a n d s u g g e s t i o n s 1 0 3 1 1 mm 主动式垂直钻井系统将在陡构造 地层 、 大倾角 、 断层 、 地应力异常地层展现其应有的 钻探优势。 2 在垂直钻井系统现场钻进 中， 钻具有时会出 现憋跳现象 ， 致使钻压提高幅度受限， 建议在今后的 试验及技术推广中， 钻具组合中应配置质量合格 的 减震器 ， 并优选短齿 、 保径钻头 。 3 通过 2口井的现场试验 ， 03 1 1 mm垂直钻井 系统在试验井段应用可靠， 且纠斜 、 降斜能力较好。 但试验井深较浅、 井段较短， 因此 ， 该1 具现场T作 能力 的检验还应继续实施 ， 进一步释放钻压， 加大井 深 ， 延长试验井段 ， 并在实践中发现问题 ， 解决问题， 不断完善 03 1 1 mm垂直钻井系统质量及现场技术 服务水平。 参考文献 Ref e r e nc e s [ 1 ] 孟伟 ． 钻井配套技术在川东北的应用与实践 [ M]． 北 京 地质 出版社 ， 2 0 0 7 1 1 ． M E NG W e i ． Ap p l i c a t i o n a n d p r a c t i c e o f s y s t e ma t i c t e c h n o l o g i e s i n No r t h e a s t S i c h u a n l M J． B e i j i n g G e o l o g i c a l P u b l i s h i n g Ho u s e ， 2 0 0 7 1 1 ． [ 2] 张发展 ． 复杂钻井工艺技术 [ M ] ． 北京石油工业出 版 社 ， 2 0 0 6 0 5 ． Z H ANG F a z h a n ． C o mp l e x d r i l l i n g t e c h n o l o g i e s l M j ． B e ij i n g P e t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ， 2 0 0 6 0 5 ． [ 3] 苏义脑 ． 油 气直井防斜 打快技术 [ M ]． 北京 石 油工 业 出版社 ． 2 0 0 3 0 2 ． S U Yi ’n a o ． T e c h n o l o g i e s o f d e v i a t i o n c o n t r o l a n d d r i l l i n g f a s t f o r v e r t i c a l o i l a n d g a s w e l l s l M j． B e i j i n g P e t r o l e u m I n du s t r y Pr e s s ， 2 0 03 02 ． [ 4] 李世 伦 ． 天然 气工 程 [ M ]． 北京 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